La méthanisation des eaux usées : produire de l’énergie à partir des boues

Les stations d’épuration offrent une belle opportunité de créer de l’énergie verte, précieuse sur le plan environnemental, tout en limitant les déchets lors du traitement d’eaux usées. On estime ainsi que les volumes de boues post-méthanisation sont réduits de 30 à 40 % lorsqu’elles sont réutilisées afin de produire du méthane. Voici un petit tour d’horizon de cet enjeu d’avenir.

Méthanisation : dans quelles stations d’épuration des eaux est-ce possible ?

On parle de stations d’épuration à énergie positive, ou STEP, pour désigner ces stations d’un nouveau type dans lesquelles les boues sont recyclées, En effet, le traitement des eaux et plus particulièrement des boues, nécessite une infrastructure de méthanisation particulière, et donc une expérience dans la valorisation de la matière. Une entreprise traitement des eaux peut accompagner les entreprises et les collectivités à réaliser leur projet de méthanisation dans les meilleures conditions.

Comment une station d’épuration retraite l’eau ?

Dans les stations traditionnelles, quatre procédés sont utilisés pour les eaux usées :

  • Le traitement mécanique, par tamisage et décantation. Il élimine les déchets.
  • Le traitement biologique, par culture microbienne. Il élimine les matières organiques
  • Le traitement chimique, par ajout de produits chimiques. Il élimine les substances dangereuses
  • La désinfection par UV, ozonisation ou chlore. Elle élimine les germes pathogènes.

Comment sont traitées les eaux usées pour produire le méthane ?

Ce ne sont pas les eaux à proprement parler, mais les intrants suivants obtenus au cours du traitement mécanique (la décantation) :

  • les graisses,
  • les boues primaires, après décantation des particules en suspension,
  • les boues biologiques.

Bien entendu, toutes les boues n’ont pas le même potentiel à produire du méthane. Les boues primaires et les graisses d’épuration sont les plus riches en énergie.

Concrètement, ces intrants sont enfermés dans un digesteur : une grande cuve hermétique et chauffée. Sous l’effet de la chaleur, des bactéries vont transformer les déchets en deux : d’un côté un gaz, le méthane, et de l’autre, un solide, le digestat. Riche en azote, il peut être utilisé comme engrais.

Le gaz principalement extrait est le méthane, mais on parle plus généralement de biogaz. Le Ministère de l’Ecologie estime ainsi le potentiel à 56 GWh à horizon 2030.

Des externalités positives insoupçonnées

La méthanisation des boues utilise des infrastructures déjà en place, ce qui cause peu de nuisance à la population et à l’environnement. En outre, cela crée des emplois non délocalisables, et renforce la production d’énergie en circuit court, ce qui réduit le besoin d’approvisionnement et d’infrastructures de transport.

À l’échelle d’un territoire, cela peut être un maillon de l’économie circulaire autour de l’eau.

Biogaz : d’autres intrants, d’autres traitements

Les boues ne sont pas le seul moyen d’obtenir du biogaz. Citons aussi le biogaz issu des installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND), ou gaz de décharge, issu des décharges (les poubelles). Ce gaz est capté puis brûlé pour produire de la chaleur, ou transformé en électricité, ou les deux à la fois (on parle alors de Cogénération). Il peut aussi être retraité pour en extraire le méthane, il est alors complémentaire à l’extraction de méthane lors du traitement des eaux usées.

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